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乙烯与有机高分子材料
第二课时 烃 有机高分子材料
一、烃
1. 烃的定义
仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
思考：仔细观察并比较下列八种烃的结构简式，它们碳原子间的成键方式是否相同？试根据碳原子间的不同成键方式及碳骨架将下列有机化合物进行分类。
①CH3CH2CH3 ②CH2=CH-CH3 ③
④CH三CH ⑤
2. 烃的分类
CH2==CH2
—C≡C—
【探究】烃的分子结构
根据甲烷、乙烯、乙炔的结构式，写出三者的电子式，并讨论其分子中有哪些类型的化学键，并描述三者的分子结构特点。
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键
分子结构特点
C—H
C—H和C=C
C—H和C三C
平面结构
正四面体
直线结构
【问题和讨论】
（1）比较甲烷和乙烯的化学性质，分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系？
甲烷分子中只含有4个C—H键，化学性子比较稳定；乙烯分子中含有C=C双键，化学性质较活泼。
（2）乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？
不是，结构不相似，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。
练习：1. 下列物质不属于烃类的是（ ）
A. 丙烷（C3H8） B. 丙烯（C3H6）
C. 苯（C6H6） D. 乙酸（C2H4O2）
D
2. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是（ ）
①它们既不是同系物，也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃，乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色，乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧，乙炔燃烧火焰最明亮，有浓烟
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A. ①③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④
D
二、苯和芳香族化合物
1. 苯的组成与结构
分子式 结构式 结构简式 分子模型
球棍模型 比例模型
C6H6
苯分子具有平面正六边形结构，6个C原子，6个H原子，共12个原子共平面
2. 苯的物理性质
苯通常是无色、有特殊气味的液体，有毒，密度比水小，难溶于水，是重要的有机溶剂。
3. 现代科学对苯分子结构的研究
苯分子具有平面正六边形结构，相邻碳原子之间的键
完全相同，其键长介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。
4. 芳香族化合物
分子中含有苯环的有机物，它们并不一定有香味。
思考：材料是现代社会发展的重要支柱，请将下列材料进行分类？
①铝锅 ②玻璃 ③羊毛 ④合成纤维 ⑤光导纤维 ⑥棉花
⑦芯片 ⑧金刚砂 ⑨天然橡胶 ⑩水泥
金属材料：
材料
无机非金属材料
有机高分子材料
铝锅、刀具、钢材等。
新型材料：
传统材料：
玻璃、水泥、陶瓷等。
芯片、光导纤维、金刚砂、碳纳米材料等
天然材料：
合成材料：
羊毛、棉花、天然橡胶等。
合成纤维、合成橡胶、黏合剂等。
三、有机高分子材料
1. 塑料
思考：塑料的主要成分是什么？它有哪些优良的性能？如何提升塑料的性能？你知道塑料在生产、生活中有哪些具体的用途吗？
①主要成分：合成树脂（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等）。
②优良性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
③提升方法：各类添加剂（增塑剂、防坳剂、增强材料、着色剂等）。
④用途：食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。
几种常见塑料的性能与主要用途
名称 性能 主要用途
聚乙烯 （PE） 绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒；耐热性差，容易老化 可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，以及日常用品、绝缘材料等
聚氯乙烯 （PVC） 绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度较高；人稳定性差 可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
聚苯乙烯 （PS） 绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；质脆，耐热性差 可制成日常用品、绝缘材料，还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音
思考：橡胶是一类具有高弹性的高分子材料，是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。橡胶的主要成分是什么？为何要对橡胶进行硫化和加入炭黑？它在生产、生活中有哪些具体的用途？
①主要成分——聚异戊二烯。
②处理原因：硫化处理——更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
加入炭黑——提高耐磨性。
③用途：普通轮胎、特种橡胶（潜艇中的消声瓦）等。
2. 橡胶
①橡胶的硫化：天然橡胶容易老化，但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
②分类：
天然橡胶
橡胶
合成橡胶
顺丁橡胶
通用橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶
氯丁橡胶
氟橡胶：耐热和耐酸、碱腐蚀
硅橡胶：耐高温和严寒
3. 纤维
①分类：
动物纤维——羊毛、蚕丝等
植物纤维——棉花、麻等
____
纤维
纤维
____
纤维
_____纤维——黏胶纤维、大豆蛋白纤维等
____ 纤维
（六大纶）
____ （聚丙烯纤维）
____ （聚氯乙烯纤维）
____ （聚丙烯腈纤维）
____ （聚对苯二甲酸乙二酯纤维）
__________ （聚酰胺纤维）
天然
再生
化学
合成
丙纶
氯纶
腈纶
涤纶
锦纶、芳纶
②性能：合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。
③主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。
练习：1. 苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为
它不可能具有的性质是（ ）
A. 易溶于水，不易溶于有机溶剂
B. 在空气中燃烧产生黑烟
C. 它能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 能发生加成反应
A
2. 鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是（ ）
A. 通入溴水中，观察溴水是否褪色
B. 通入酸性高锰酸钾溶液中，观察颜色是否变化
C. 点燃，检验燃烧产物
D. 点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
D
3. 下列物质中不属于天然有机高分子材料的是（ ）
A．棉花 B．羊毛 C．天然橡胶 D．塑料
4．下列说法不正确的是（ ）
A．合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂等
B．用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维
C．棉花、羊毛和天然橡胶是有机高分子材料
D．合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品
D
B(共20张PPT)
乙烯与有机高分子材料
第一课时 乙烯
思考：如果你买了一袋子未熟的香蕉，但是你又等不及想吃它了，那怎么办？
一、乙烯
1. 乙烯的组成与结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 分子模型
球棍模型 比例模型
C2H4
CH2=CH2
乙烯分子中的碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”，为不饱和碳原子
2. 乙烯的物理性质
乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
3. 乙烯的化学性质
乙烯分子中含有碳碳双键，在组成、结构和性质上与烷烃有很多不同，碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
官能团
【实验7-2】
（1）点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象。
（2）将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象。
实验 现象
点燃纯净的乙烯
通入酸性高锰酸钾溶液
火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热
酸性高锰酸钾溶液褪色
（1）氧化反应
① 乙烯燃烧的化学方程式：
② 乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2。
注意：高锰酸钾溶液可以用来区分乙烯和烷烃，但不能除掉烷烃中的乙烯（即不能用来进行除杂）。
思考：为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？
乙烯中含碳量高，燃烧不完全产生碳的小颗粒形成黑烟。
【实验7-3】将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象。
实验现象：
反应的化学方程式：
反应原理：
溴的四氯化碳溶液褪色
（2）加成反应
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
加热、加压
（3）聚合反应
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子能通过断键、成键生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯。
单体
链节
乙烯发生聚合反应得到聚乙烯：
聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。乙烯的聚合反应同样也是加成反应，这样的反应又被称为加成聚合反应，简称加聚反应。
n
聚合度
4. 乙烯的用途
乙烯是石油化工的重要基本原料，通过一系列反应，乙烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。除此以外，乙烯还是一种植物生长调节剂，可用于催熟果实。
练习：1. 下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是（ ）
A. 用光照射甲烷和氯气的混合气体
B. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
C. 甲烷在空气中不完全燃烧
D. 将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
B
2. 下列反应中属于取代反应的是 （填序号，下同），属于氧化反应的是 ，属于加成反应的是 。
①由乙烯制乙醇 ②乙烷在空气中燃烧 ③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ④乙烷在光照下与氯气反应
②③
④
①
拓展提升：原子共面问题
思考：1. 甲烷中的4个H与1个C的相对位置如何？分子的空间构型又是怎么样的？C—H键的夹角为多少？
4个H在正四面体的四个顶点，1个C在正四面体的中心，分子构型为正四面体，C—H键的夹角为109°28′。
甲烷中最多3个原子共平面。
2. 乙烯中的4个H与2个C是否共面？共价键的夹角为多少？
共面，120°。
乙烯的结构是平面结构，2个C与4个H共平面。
乙烯中6个原子共平面。
例题：CH2=CH—CH3分子中共面原子最多有几个？最少有几个？
最多7个原子共平面，最少6个。
练习：1. 下列分子中的所有原子一定不共面的是（ ）
A. SO2 B. H2O
C. CH2=CHCl D. CH3Cl
2. 在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是（ ）
A. 甲烷（CH4） B. 一溴甲烷（CH3Br）
C. 乙烯（CH2=CH2） D. CH3—CH=CH—CH3
D
D
课后练习：
1. 有关乙烯的下列叙述：①乙烯溶于水后可得乙醇；②乙烯能发生加聚反应；③乙烯能与溴水发生加成反应；④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体。其中正确的是（ ）
A. 只有② B. ①和③
C. ②和③ D. ②③④
D
2. 下列物质不可能是乙烯加成产物的是（ ）
A. CH3CH3 B. CH3CHCl2
C. CH3CH2OH D. CH3CH2Br
3. 由乙烯的结构和性质推测丙烯（CH2=CH—CH3）的结构或性质正确的是（ ）
A. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 不能发生加聚反应
C. 能使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 与HCl在一定条件下能加成并只得到一种产物
B
C
4. 柠檬烯具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，其结构如图所示。下列关于柠檬烯的说法正确的是（ ）
A. 1mol柠檬烯只能与1molH2反应
B. 能发生取代反应和加成反应
C. 属于乙烯的同系物
D. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
